§ 1. Теплогенерирующие устройства

Все тепловые аппараты независимо от их группе, вида и типа состоят из следующих частей: основания, кожуха, теплоизоляции, рабочей камеры (или поверхности), приборов управления, арматуры, теплогенерирующего устрой­ства (ТГУ).

Теплогенерирующее устройство предназначено для преобразования химиче­ской энергии топлива или электрической энергии в тепловую или создания условий для конденсации пара. Конструкция ТГУ определяется видом энерго­носителя. В огневых аппаратах ТГУ выполняется в виде топки — слоевой или камерной. Слоевая топка предназначена для сжигания твердого топ­лива.

В газовых аппаратах ТГУ служат горелки. В зависимости от места образо­вания газовоздушной смеси горелки подразделяются на две группы: внешнего (диффузионные) и внутреннего смешения. В диффузионных горелках смешива­ние горючего газа с воздухом происходит в камере сгорания. В горелках внут­реннего смешения газовоздушная смесь образуется внутри самой горелки за счет подачи в нее первичного воздуха, а в камеру сжигания подсасывается вторичный воздух, что обеспечивает более полное окисление горючих элементов топлива.

В зависимости от способа подачи первичного воздуха горелки внутреннего смешения бывают с принудительной подачей (насосом) и инжекционные, в кото­рых воздух засасывается струей горючего газа. Инжекционные горелки, в свою очередь, делятся на горелки частичного внутреннего смешения (первичного воз­духа засасывается до 60 %) и полного внутреннего смешения, в которые подается весь необходимый для сжигания газа воздух. Последние горелки называют беспламенными инжекционными горелками, так как газ у них сгорает непосред­ственно на поверхности насадки, не образуя пламени.

На предприятиях общественного питания наибольшее распространение по­лучили инжекционные горелки. Основными элементами их конструкции явля­ются регулятор подачи первичного воздуха, сопло для подачи газа, смеситель­ная трубка (конфузор, горловина, диффузор) и насадка. Последняя используется для равномерного распределения деления газовоздушной смеси по выходным отверстиям и создания факела по форме, и размерам соответствующего обогре­ваемой поверхности аппарата.

Основой электротеплового аппарата являются нагревательные элементы различной конструкции. По виду сопротивления электронагреватели подраз­деляются на металлические и жидкостные. На предприятиях общественного пи­тания широкое распространение получили электронагреватели с металлическим сопротивлением. По конструктивному исполнению они подразделяются на от­крытые, закрытые и герметически закрытые.

Открытые электронагреватели выполняют в виде спирали из нихрома, подвешенной на изоляторах или уложенной в керамические бусы, канавки. Они просты в изготовлении, ремонте и обслуживании, но имеют малый срок службы и повышенную опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током.

Закрытые (с доступом воздуха) электронагреватели — это конфорки, ис­пользуемые в электрических плитах. Они более долговечны, так как представ­ляют собой спираль, запрессованную в электроизоляционную массу, уложен­ную в пазы чугунной отливки и закрытую металлическим листом, за которым следует воздушная прослойка, тепловая изоляция из фольги и асбеста. Сбоку конфорка имеет клеммный щиток.

Герметически закрытые нагреватели (ТЭНы, РЭНы, СЭНы) отличаются полной герметизацией трубки, в которую помещен металлический проводник. ТЭНы и РЭНы имеют металлическую трубку (РЭНы — ребристую), по центру которой размещена нихромовая спираль. Пространство между трубкой и спи­ралью заполнено периклазом. Для уплотнения изоляции и плотного соедине­ния ее с трубкой и спиралью ТЭНы в процессе изготовления подвергают об­жимке, что способствует улучшению передачи тепла. ТЭНы могут работать в любой среде (воздух, вода, жир, металл) и монтируются в тепловых аппаратах по одному или блоками. Они более компактны, удобны, в Эксплуатации и долго­вечны! если используются в той среде, для которой предназначены.

СЭНы имеют стеклянную трубку с цилиндрическим стержнем внутри из крупнозернистого карбида кремния. Концы их покрывают тонким слоем алю­миния, что создает хороший контакт между стержнями и токопроводом. Про­должительность работы СЭНов зависит от долговечности трубки.

Герметически кварцевые излучатели выполняют также в виде кварцевой трубки с вольфрамовой спиралью внутри. Трубку наполняют инертным газом (аргоном) с добавлением йода, что обеспечивает стабильность светового потока на протяжении всего срока службы.

Кварцевые излучатели используют для обработки пищи инфракрасными лучами, применяются в грилях, конвейерных жаровнях, СВЧ-печах.

СВЧ-нагрев является объемным способом тепловой обработки продуктов. Это происходит за счет тепла, образующегося при смещении заряженных частиц под воздействием высокочастотного поля. Главными достоинствами данного спо­соба обработки являются быстрота доведения пищи до готовности, сохранение ее высокой питательной ценности, образование тепла только в самом продукте, в результате чего отсутствуют потери его в окружающую среду и создаются благоприятные условия работы в горячем цехе. Однако электромагнитные волны имеют малую глубину проникновения (не более 50 мм) и не образуют на про­дукте поджаристой корочки. Для ее получения в СВЧ-печах монтируют кварцевые, излучатели.